论机械振动分析仪在轴承检测中的应用

张斌 徐样炯

摘 要：在分析机械滚动轴承磨损的本质的基础上，从自身的轴承检测经验出发来论述了滚动轴承的几种检测方法，探讨了滚动轴承振动信号检测方法所涉及的内容，并重点探讨了振动诊断技术中所使用的机械振动分析仪应用应该注意的事项，通过案例的方式探讨了轮对轴承状态检测的问题，希望对于今后全方位提升工业化生产中的轴承检测工作水平有所帮助。

关键词：轴承检测;振动分析;机械振动分析仪;检测方法;检测应用

在现代化的工业生产过程中，磨损而造成的轴承损耗问题经常出现，这种工业中的故障主要是由磨损现象引起，其受到日常保养、润滑工艺、装配工艺以及制造精度等方面的影响，在众多影响因素过程中，旋转磨损则是磨损比例中较大部分。这里重点对于轴承的旋转磨损问题进行探讨，并分析了在采用振动诊断技术中所使用的机械振动分析仪应用中应该注意的问题。

1 机械滚动轴承磨损的本质

结合滚动轴承的实际工作特点来看，在频繁运用影响下，存在着工作件表面的腐蚀、脱落等问题，特别是在高温高压的工况影响下，容易出现长期的轴承疲劳运行的状态，造成往往具有较为脆弱的外表面，乃至丧失正常的工作特性。在这种不良工况的影响下，必然严重影响到正常化的生产运行，造成重大损失。

2 滚动轴承的几种检测方法

2.1 温度诊断技术

如果对于轴承表面的温度变化情况进行分析，则可以结合温度的动态变化来进行轴承的磨损程度的检测。结合轴承圈内外表面的磨损、点蚀情况，在较为轻微的影响下，则难以利用温度测试来开展检测工作。因此，这种方式并不适用于早期轴承轻微故障的情况。温度检测只能适合在具有一定的磨损程度，造成轴承润滑不融洽、脱落较为严重且轴承载荷增大明显的情况。

2.2 油膜诊断技术

充分利用油膜诊断技术的优势，能结合轴承内外圈电阻的测试，从而判断出轴承磨损程度。一般来说，轴承的内外圈电阻在一定的油膜包围的影响下，都具有相应的电阻值，如果在一定的轴承磨损情况下，则会造成油膜内部分布出现一定变化，通过阻值的变化进而推断出轴承的磨损程度。这种方式较为适用于轴承外露的情况，而难以针对外表皮脱落、压裂、划损等问题进行诊断。

2.3 振动诊断技术

轴承振动诊断技术应用较为广泛，主要是借助于轴承表面的损伤，判断其在旋转运动过程中呈现出周期化的规律振动频率情况来进行判断，利用轴承上的传感器来接受相关的信号，从而判断轴承的磨损情况，给出较为准确的测试结果

。

3 滚动轴承振动信号检测方法

3.1 滚动轴承振动信号检测优势

针对滚动轴承振动信号检测来说，能较为全面来处理轴承中存在着异常现象，具有的优势如下：一是有效进行实时测定;二是能针对早期轴承故障的微小变化进行及时化的诊断;三是考虑到轴承的振动情况，并没有需要特别的振动源;四是有效收集采集信号，具有较为简单的处理措施。

3.2 振动轴承检测方法及采集

在进行轴承故障的检测过程中，则应充分重视相关的检测流程，一般来说，主要涉及测试、信号采集、信号分析、提取、决策干预等方面。特别是在进行捕捉信号环节中，主要是涉及以下关键性内容。一是信号采集。借助装置的功能，有效实现轴承工作情况、运行状态中的频率等数据进行监测，以便能更好地进行轴承运行情况反映;二是信号提取。结合轴承运行的情况，利用计算机信息技术来提取相应的状态信号;三是信号整理。借助于信息技术措施来有效筛选整理在不同时间段中的运行状态情况;四是信号诊断。能有效从多方面来判断多种信号，以便更能较为客观真实反映轴承的情况;五是信号决策。从整体来来归纳总结信号处理结果，给予有效的决策评价，涉及相应的控制调整、自诊维修以及继续检测等内容。

4 振动分析仪使用注意事项

4.1 灵敏度的设置

为了保障振动分析仪的准确性要求，则应合理化进行振动分析仪的灵敏度进行设置。一般来说，在电池将要用尽或者初始化的环节，振动分析仪则会存在着重置灵敏度的问题，往往都是恢复为默认状态。在具体的测量实践过程中，用户应从实际情况出发，明确灵敏度参数符合计量的要求，合理化进行参数设置后方可以测量。

另外，部分用户在进行配置振动分析仪的过程中，涉及多个振动传感器的配置，这种情况下，每个振动传感器与相应的动态信号分析设备存在着不同的灵敏度，这就应保障满足工况要求的灵敏度值，方可以实现测量结果的正确性。同时，用户可开展单独计量振动传感器，以便更好地满足在实际的多个频率下的传感器的灵敏度的要求。特别是如果能够掌握振动主频的情况，则可以有效将频率的灵敏度值输入到振动传感器中，这样方可以进一步实现振动测量准确性的提升。

4.2 频带宽度及谱线数的设置

结合振动分析仪能有效进行频带宽度的设置功能，应保障频带宽度超过振动信号的主频，这样才能满足振动信号采集的要求。一般来说，在进行具体的设置过程中，大都是将其设定为大于振动信号主频10倍的频带宽度。在进行振动信号的测量过程中，则是进行振动幅值以及频率的测量，这就应该合理化配置振动分析仪的谱线数，这两种参数的有效设置能有效保障振动信号分析的過程中实现合理化的读数光标的频率间隔，满足频带宽度的要求，谱线数越大则会造成读数光标的频率间隔越小，测量速度也会越低，反之亦然。

但从实际情况来看，仅仅利用频带宽度和谱线数来进行频率间隔的调整的措施，难以实现频率间隔调整的很小化。结合具体的实际测量来说，振动信号频率并非能够有效按照上述方法来实现频率间隔的调节，这就应发挥振动分析仪中的修正功能。借助于其修正功能，能有效开展深入处理相应的频率间隔部分的振动信号，这样就可以有效保障满足频率和振动幅值的正确测定。在具体的应用实践过程中，则应结合实际情况来合理化发挥好频率和振动幅值的修正功能，这样方可以实现能够将振动信号的真实的频率和振动幅值来进行读取，实现准确性较高的测量要求。